Das Wichtigste in Kürze
Künstliche Intelligenz (KI) ist eine der wichtigsten Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Innovative KI-Anwendungen, -Systeme und -Methoden durchdringen eine Vielzahl von Forschungsgebieten und Branchen. Wie kaum eine andere Technologie verspricht die Anwendung von KI, über Wirtschaftszweige und Arbeitsprozesse hinweg bisherige Wertschöpfungsketten zu verändern. Als Querschnittstechnologie ist KI bereits heute ein bedeutender Innovations- und Wachstumstreiber.
Die zu erwartenden Disruptionen im Wirtschaftsgeschehen durch KI stellen viele Unternehmen vor Herausforderungen und bieten gleichzeitig große Chancen. Vor diesem Hintergrund werden im Auftrag des Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau (MWVLW) durch diese Studie Hemmnisse für technologieorientierte Unternehmen, insb. KMU in Rheinland-Pfalz bei der Einführung von KI untersucht und bewertet. Auf Basis dieser Ergebnisse sollen Strukturen und Maßnahmen der Unterstützung aufgebaut sowie bestehende Strukturen zielgerichtet weiterentwickelt werden.
Vorgehen und Methodik
Um ein gemeinsames Verständnis von den Themenfeldern der Künstlichen Intelligenz zu schaffen, wurde in der vorliegenden Studie zunächst eine Arbeitsdefinition von KI entwickelt. Diese dient als Grundlage für die Operationalisierung der Themenfelder von KI in Rheinland-Pfalz. Die operationalisierte KI-Definition wurde anschließend als Basis für ein Screening der KI-Landschaft in Rheinland-Pfalz verwendet. Dazu wurde eine Vielzahl von Datenquellen, u. a. die Webseiten der Unternehmen, Unternehmensdatenbanken, Patentdatenbanken und Publikationsdatenbanken herangezogen. Zusätzlich wurden Fallstudien über den beispielhaften Einsatz von KI in rheinland-pfälzischen Unternehmen durchgeführt. In einem nächsten Schritt wurden in einer siebenteiligen Workshop-Reihe mit rheinland-pfälzischen KI-Akteuren Hemmnisse und Herausforderungen von Unternehmen im Land identifiziert und bewertet. Auf Basis der Befunde wurden anschließend Handlungsempfehlungen für Rheinland-Pfalz erarbeitet, um rheinland-pfälzische Unternehmen, insbesondere KMU, bei der Entwicklung und Anwendung von KI zu unterstützen. Die Ergebnisse der Studie werden in den folgenden Abschnitten zusammenfassend dargestellt.
Chancen durch eine starke und vielfältige KI-Landschaft in Rheinland-Pfalz
Rheinland-Pfalz besitzt im Bereich KI eine vielseitige Wissenschaftslandschaft. Dieses Bild wird durch forschungsstarke Institutionen mit KI-Kompetenz in vielen verschiedenen Themenfeldern geprägt, etwa durch das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), die TU Kaiserslautern, die Johannes-Gutenberg-Universität Mainz (JGU), die Fraunhofer-Institute für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) und für Experimentelles Software Engineering (IESE), die Universität Koblenz, die Universität Trier sowie die Hochschule Trier.
Auch die rheinland-pfälzische KI-Unternehmenslandschaft ist breit aufgestellt. Durch das Screening der KI-Landschaft in Rheinland-Pfalz konnten über 280 Unternehmen (Stand Februar 2022) identifiziert werden, die KI-Methoden entwickeln und anwenden oder kurz davorstehen, dies zu tun. Dazu zählen international tätige Großkonzerne wie BASF, John Deere oder Boehringer Ingelheim ebenso wie KMU, z. B. Braun Maschinenbau oder Premosys. Auch wenn KI-Methoden bereits in vielen rheinland-pfälzischen Unternehmen eingesetzt werden, gibt es ein hohes Weiterentwicklungspotenzial bei der Anwendung von KI bei diesen und vielen weiteren Unternehmen des Landes.
Zur Verbreitung von KI spielen Cluster wie auch Netzwerk- und Transferakteure eine wichtige Rolle. Rheinland-Pfalz verfügt über ein breites und heterogenes Netz an solchen anwendungsorientierten Akteuren. Eine Reihe von Clustern, Netzwerken und Intermediären berücksichtigt bei ihrer Arbeit gezielt KI oder richtet ihre Tätigkeiten sogar auf diese Schlüsseltechnologie aus. Als Beispiele können die Mittelstand-Digital Zentren in Rheinland-Pfalz, der gemeinnützige Verein Cluster für Individualisierte Immunintervention (Ci3), Mittelrhein.Digital, die KI-Allianz oder das Regionale Zukunftszentrum für KI und digitale Transformation Saarland und Rheinland-Pfalz (RZzKI) genannt werden.
Chancen für KMU durch eine starke KI-Landschaft in RLP:
Herausforderungen der KI-Nutzung in rheinland-pfälzischen KMU
Fehlendes Wissen, geringe FuE-Kapazitäten und eine unzureichende Vernetzung hemmen den KI-Einsatz.
In insgesamt sieben Workshops mit relevanten KI-Akteuren des Landes wurden bestehende Herausforderungen und Chancen bei der Entwicklung und Anwendung von KI diskutiert. Im Anschluss an die Workshop-Reihe wurden die Befunde und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung bewertet und priorisiert. Als Ergebnis haben sich folgende Herausforderungen als zentral für die breite Masse der KMU in Rheinland-Pfalz herauskristallisiert:
Fehlendes Orientierungswissen: Dazu zählen sowohl eine fehlende Kenntnis über Anwendungsmöglichkeiten als auch eine fehlende Bekanntheit und Sichtbarkeit der Potenzialen von KI-Technologien im Allgemeinen.
Unzureichendes KI-Umsetzungswissen: Auch fehlendes Umsetzungswissen stellt für viele KMU eine Herausforderung dar, z. B. bezüglich der Eignung, Qualität und Organisation von Daten, rechtlichen Aspekten des KI-Einsatzes oder der IT-Sicherheit.
Mangelnde FuE-Kapazität in KMU: Bei vielen KMU sind die finanziellen und personellen Kapazitäten für die eigene Forschung und Entwicklung knapp. Die begrenzten Ressourcen hemmen auch die Implementierung bestehender KI-Systeme.
Weiterer Bedarf an Vernetzung und Kooperation wird ebenfalls von den rheinland-pfälzischen KI-Akteuren genannt. Die Gründe dafür sind vielfältig. So ist für manche außeruniversitäre Forschungseinrichtungen die Kooperation mit KMU aus finanzieller Sicht unattraktiv. Daneben gibt es auch Kooperationsdefizite zwischen Unternehmen. So bleiben z. B. Möglichkeiten einer kollaborativen Nutzung gemeinsamer Datenpools weitgehend ungenutzt.
Fehlende Verfügbarkeit KI-fähiger Daten: Häufig fehlen KI-fähige Daten aufgrund einer noch geringen Prozessdigitalisierung. Auch strukturelle Nachteile von KMU, wie bspw. eine geringere Datenmasse durch Kleinserienfertigung oder eine weniger starke Einbindung datengenerierender Wertschöpfungsketten, bremsen den Einsatz von KI.
*Vereinfachte Darstellung nach Kline & Rosenberg (1990)
Handlungsempfehlungen für einen verstärkten KI-Einsatz in rheinland-pfälzischen Unternehmen
Die identifizierten Herausforderungen bilden eine wichtige Grundlage für die Weiterentwicklung technologiepolitischer Maßnahmen und Förderstrukturen des Landes Rheinland-Pfalz. Folgende Handlungsfelder wurden herausgearbeitet:
Aufbau eines zentralen landesspezifischen Informationsangebots: Es wird der Aufbau eines gebündelten und strukturierten KI-Informationsangebots empfohlen, das Entscheidern in KMU niedrigschwellige und sichtbare Erstinformation bietet. Dazu zählen u. a. eine Übersicht über KI-Ansprechpartner im Land, Beratungsmöglichkeiten, bestehende Förderinstrumente sowie Fallbeispiele zu guter Praxis und Anwendungsmöglichkeiten.
Steigerung der Sichtbarkeit von KI und KI-relevanten Angeboten durch gezielte Kommunikation & Marketing: Durch adressatengerechte Kommunikation und gezieltes Marketing sollte das Thema Künstliche Intelligenz sichtbarer gemacht werden. Dies kann z. B. die Durchführung von Veranstaltungen zu KI-Themen, die Initiierung von Austauschformaten oder die Etablierung von Match-Making-Angeboten umfassen.
Ausbau von Beratungs- und Begleitangeboten: Empfohlen wird der Ausbau von unterstützenden Beratungsangeboten für KMU – u. a. für eine Potenzialanalyse mit Blick auf die Umsetzung von KI-Anwendungen im eigenen Unternehmen.
Prüfung der Erweiterung des überbetrieblichen KI-nahen Infrastruktur- und Vernetzungsangebotes: Dazu wird die Prüfung des Ausbaus von neuartigen, anwendungsorientierten Transferangeboten für KMU (z. B. in Form von Living Labs und Transfer Labs) empfohlen. Indem sie rheinland-pfälzische Unternehmen befähigen, KI-Wissen aufzubauen, KI-Anwendungen zu erproben und im eigenen Unternehmen anzuwenden, könnten diese u. a. in Kooperationen mit den bereits existierenden Mittelstand-Digital Zentren einen niedrigschwelligen Einstieg für KMU in Rheinland-Pfalz ermöglichen.
Prüfung von Möglichkeiten eines verbesserten Datenzugangs und Anreizen für die Erhöhung der Datenverfügbarkeit in KMU: Geeignete Daten sind eine zentrale Determinante für den Erfolg von KI-Projekten in Unternehmen. Für die weitere Entwicklung von KI-Anwendungen gilt es daher, die Möglichkeiten eines verbesserten Datenzugangs für Unternehmen aus Rheinland-Pfalz zu prüfen. Dies kann auch die weitere Bereitstellung von landeseigenen Daten umfassen.
Möglichkeiten der Weiterentwicklung im Land:
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(Will be hidden in the published article)